Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 8.699-2010 "Государственная система обеспечения единства измерений. Величины, единицы, шкалы измерений, используемые в глобальной навигационной спутниковой системе" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регу стр. 2

ГГС - государственная геодезическая сеть;
ГКМВ - Генеральная конференция мер и весов;
ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система;
ИСО - Международная организация по стандартизации;
ККС - контрольно-корректирующая станция;
МБМВ - Международное бюро мер и весов;
МКМВ - Международный комитет мер и весов;
МОЗМ - Международная организация законодательной метрологии;
МЭК - Международная электротехническая комиссия;
РМГ - рекомендации по межгосударственной стандартизации;
СИ - Международная система единиц;
ICRF - Международная небесная координатная основа;
ICRS - Международная небесная опорная система (координат);
IERS (МСВЗ) - Международная служба вращения Земли (материализация ICRS);
ITRF - Международная земная координатная основа (материализация ITRS);
ITRS - Международная земная опорная система (координат).

4 Величины и единицы

Величины и единицы, используемые в глобальной навигационной спутниковой системе при определении местоположения, направления, скорости движения и момента времени навигационной аппаратуры потребителей ГЛОНАСС, приведены в таблице 1, которая разделена на две части вертикальной линией.
В левой части таблицы приведены наименования измеряемых величин, рекомендуемые символы обозначения, определения величин и примечания. В большинстве случаев приведены только одно наименование и только один символ для величины. Два или несколько наименований, два или несколько символов, приведенные для одной величины без указания каких-либо специальных различий, равноправны.
В правой части таблицы для каждой величины приведены наименования единиц измерения, их русское и международное обозначения, при необходимости, определения единиц.
В графе "Примечание", правой части таблицы, представлены сведения об использовании в Российской Федерации эталонов, воспроизводящих размер единицы, сведения о внесистемных единицах, принятых МКМВ или МОЗМ и рекомендованных ИСО и МЭК к использованию наравне с единицами СИ, которые допущены к применению в Российской Федерации [1], переводные коэффициенты, устанавливающие соотношения внесистемных единиц с единицами СИ, область применения и другая информация.
Когерентные единицы СИ рекомендуется применять с использованием десятичных множителей и дольных приставок СИ, даже если они не указаны.
При указании числовых значений единиц и переводных коэффициентов использованы знаки: "=" - точно равно; " " - приблизительно равно; ":=" - равно по определению.
Таблица 1

Величины и единицы пространства и времени

Величина
Единица
Наименование
Обозначение
Определение
Примечание
Наименование
Обозначение: русское, международное
Определение
Примечание
Длина
l, L
Длина - одна из семи величин, для которой установлена одна из основных единиц в Международной системе единиц СИКоличественная характеристика протяженности прямых и кривых отрезков линий в пространствеметр
м
m
Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 с ([3], с. 160)В этом определении принято, что скорость света в вакууме точно равна 299 792 458 м/сВ Российской Федерации размер метра воспроизводится несколькими государственными первичными эталонами единицы длины.Воспроизведение размера метра в области измерения больших длин осуществляется с использованием государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени.Внесистемные единицы длины, допущенные к применению:- астрономическая единица (а.е.) ;- световой год (св. год) ;- морская миля(миля)1 миля := 1852 м;- фут (фут)1 фут = 0,3048 м.Морскую милю и фут используют в морской и авиационной навигации [1]
Разновидности величин, измеряемых в единицах длины:
Ширина
b, B
-
-
Высота
h, H
-
Символ Н часто используют для обозначения высоты над уровнем моря
Толщина
d,
-
-
Радиус
r, R
-
-
Радиальное расстояние
-
Символ Q обозначает ось, от которой определяют радиальное расстояние
Диаметр
d, D
-
-.
Длина пути
s
-
-
Расстояние
d, r
-
-
Декартовы координаты
x, y, z
-
-
Модуль вектора положения
r
-
-
Смещение
-
-
Радиус кривизны
-
-
Длина волны
-
-
Кривизна
к
,
где - радиус кривизны
метр в минус первой степени
-
-
Площадь
А
,
где х и у - декартовы координаты на плоской поверхности
-
квадратный метр
-
Для измерения земельных площадей используют кратные единицы - сотку и гектар (га).1 сотка = 100 1 га =
Объем
V
,
где х, y и z - декартовы координаты в пространстве
кубический метр
-
-
литр
л
I, L
Используют для жидких и газовых сред
Плоский угол
, , , ,
,где s - длина дуги окружности, заключенная между двумя радиусами;r - радиус окружностиПлоский угол - безразмерная величина.Для обозначения плоского угла также могут быть использованы другие символырадиан
рад
rad
Радиан равен углу, для которого s=г.1 рад := части полного угла.Для полного плоского угла s равна длине окружностиРадиан является безразмерной единицей.В Российской Федерации радиан воспроизводится государственным первичным эталоном единицы плоского угла
градус(угловойградус)
°
1° := 1/360 части полного угла
-
минута(угловаяминута)
'
1' = (1/60)°
секунда (угловаясекунда)
''
1" = (1/60)'
метрический градус
град
gon
1 град = 1/400 части полного угла
Используют в геодезии
Телесный угол
,
где А - площадь поверхности сферы, ограниченной конусом с вершиной в центре сферы;r - радиус сферы
Телесный угол - безразмерная величина
стерадиан
ср
sr
Стерадиан равен углу, для которого .1 ср := части полного телесного угла
Для полного телесного угла А равна площади поверхности сферы
Время, продолжительность
t
Время - одна из семи величин, для которой установлена одна из основных единиц в Международной системе единиц СИВремя - величина, измеряемая с помощью часов, секундомеров
секунда
с
s
Секунда есть время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 ([3], с. 153)
В Российской Федерации размер секунды воспроизводится государственным первичным эталоном единиц времени, частоты и национальной шкалы времени
минута
мин
min
1 мин := 60 с
час
ч
h
1 ч := 60 мин = 3600 с
сутки
сут
d
1 сут := 24 ч = 86400 с
Разновидности величин, измеряемых в единицах времени:
Продолжительность периода
T
Длительность одного цикла-секунда
-
-
-
Скорость (вектор)
v
с
,
где r - вектор положения в принятой пространственной системе координат;t - время
Направление вектора скорости определяют в принятой пространственной системе координат.Символ с используют только для обозначения скорости распространения волнметр в секунду
м/с
m/s
-
Единица измерения относится к модулю скорости
километр в час
км/ч
km/h
-
1 км/ч := (1/3,6) м/с 0,277778 м/с.Внесистемная единица скорости - узел (уз, kn) допущена к применению в морской навигации [1].1 уз = 0,514 м/с
Ускорение (вектор)
а, g
,
где v - скорость;t - время
Направление вектора скорости определяют в принятой пространственной системе координат.Символ g используют для обозначения ускорения свободного паденияметр в секунду в квадрате
-
Единица измерения относится к модулю ускорения.Внесистемная единицы# ускорения - гал (Гал, Gal) допущена к применению в гравиметрии [1].1 Гал = 0,01
Угловая скорость (псевдовектор)
,
где - плоский угол;t - время
Направление вектора скорости определяют в принятой пространственной системе координат.Вектор направляют вдоль оси вращения по часовой стрелкерадиан в секунду
рад/с
rad/s
-
В Российской Федерации размер единицы воспроизводится государственным первичным эталоном единицы угловой скорости
Угловое ускорение (псевдовектор)
,
где - угловая скорость;t - время
-
радиан в секунду в квадрате
-
В Российской Федерации размер единицы воспроизводится государственным первичным эталоном углового ускорения
Число оборотов
N
,
где - плоский угол
N равно числу (необязательно целому) оборотов при вращении тела вокруг собственной осиодин
1
-
Безразмерная единица
Частота
f
f=1/T,
где T - период
-
герц
Гц
Hz
1 Гц = 1
В Российской Федерации размер герца воспроизводится государственным первичным эталоном единиц времени, частоты и национальной шкалы времени
Частота вращения
n
n=dN/dt,
где N - число оборотов;t - время
,
где - угловая скорость
секунда в минус первой степени
-
-
Угловая частота
,
где f - частота
-
радиан в секунду
рад/с
rad/s
-
-
секунда в минус первой степени
-
-

5 Пространственные шкалы измерений

Местоположение (позиция), взаиморасположение, направление и ориентация объектов в пространстве могут быть описаны только комплексом определений, реализующих метод координат, т.е. способом определять положение точки (местонахождения объекта - навигационной аппаратуры потребителя) с помощью чисел или других символов, присущих выбранной системе координат. Однако несмотря на то, что координаты - это величины, совокупности координат точек в пространстве не относятся к величинам, так как их невозможно сопоставить по обязательному для величин признаку одномерного упорядочения по возрастанию (больше или меньше). Поэтому совокупность координат точки в пространстве представляет собой обозначение проявления (значения) качественного измеряемого свойства - местоположения. Для измерения этих свойств должны быть установлены (стандартизованы) спецификации соответствующих конкретных пространственных многомерных шкал измерений - систем координат.
В таблице 2 представлены сведения о такого рода шкалах измерений, используемых в ГЛОНАСС, и их реализациях в виде эталонов. При этом в соответствии с системой обеспечения единства измерений конкретные системы координат интерпретируют как спецификации соответствующих шкал измерений, координатные основы - как эталоны; а реперы, опорные пункты (квазары, геодезические знаки, ККС) - как материальные меры направления и позиционирования (местоположения) объектов в пространстве.
Таблица 2

Шкалы местоположения, взаиморасположения, направления и ориентации объектов в пространстве

Шкала
Способ
идентификации
в системе координат
Опорный
(исходный) эталон,
воспроизводящий
шкалу
Наименование
Обозначение
Определение
Примечание
Международная небесная опорная система координат (International Celectial Reference System)
ICRS
Полярная система координат, ориентация которой в пространстве установлена согласованной совокупностью угловых координат удаленных (точечных) источников радиоизлучения (квазаров и др., по ICRF)Спецификация пространственной двухмерной шкалы измерений направлений в пространстве представлена в документе Международной службы вращения Земли (IERS) "IERS Conventions 2003" [4], содержащем каталог угловых координат квазаров (и других источников радиоизлучения) и порядок их уточненияУгловые координаты направления, которое не является вектором (не обладает признаком длины)Естественный опорный (исходный) эталон шкалы направлений в пространстве - это совокупность пространственных реперов - направлений на квазары и другие удаленные источники радиоизлучения, представленные в ICRF совместно с приписанными угловыми координатами
Международная земная опорная система координат (International Terrestrial Reference System)
ITRS
Трехмерная прямоугольная (декартова) система координат с началом в центре масс Земли и основной плоскостью, перпендикулярной к геоцентрическому направлению на условное международное начало, с координатами среднего полюса Земли на эпоху 984.0Спецификация ITRS представлена в документе Международной службы вращения Земли (IERS) "IERS Conventions 2003" [4], содержащем каталог координат совокупности опорных станций на Земле ITRF и порядок их текущего уточнения
Абсцисса х,
ордината у,
аппликата z
Опорным (исходным) эталоном шкалы местоположения (позиции) на Земле, векторов скорости и ускорения относительно Земли является совокупность пространственных реперов (мер) местоположения на Земле - опорных станций, представленных в ICRF с приписанными декартовыми координатами
Система параметров вращения Земли
-
Совокупность пяти угловых параметров, характеризующих взаимную ориентацию земной и небесной систем координатДва угла определяют нутационное движение вращения Земной оси, два угла определяют положение мгновенного полюса (оси вращения в теле Земли), пятый параметр - Всемирное время, которому соответствует угол поворота Земли вокруг своей оси
-
Опирается на рекомендации ICRF и lTRF
Глобальная геоцентрическая координатная система отсчета Российской Федерации
ПЗ-90.02
Геоцентрическая прямоугольная координатная система отсчета, связанная с земной поверхностью набором геодезических пунктовВ Российской Федерации ПЗ-90.02 введена постановлением Правительства Российской Федерации [5] для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач. Уточненная версия ПЗ-90.02 введена распоряжением Правительства Российской Федерации [6]Долгота (в угловых единицах в плоскости ху).Геоцентрическая широта (в угловых единицах в плоскости xz).Превышение (в метрах) относительно Балтийского футштокаСовокупность государственных реперов - геодезических пунктов с указанием координат
Геодезическая координатная система отсчета Российской Федерации
СК-95
Прямоугольная геоцентрическая координатная система отсчета на эллипсоиде Красовского, координаты которого перевычислены в прямоугольные координаты проекции Гаусса-Крюгера и в высоты Балтийской системы нормальных высот 1977 годаВ Российской Федерации СК-95 введена постановлением Правительства Российской Федерации [5] для использования при осуществлении геодезических и картографических работДолгота (в угловых единицах в плоскости ху).Геодезическая широта (в угловых единицах в плоскости xz).Превышение (в метрах) относительно Балтийского футштокаОпорным (исходным) эталоном национальной шкалы местоположения (позиции) на земной поверхности, векторов скорости и ускорения относительно Земли является совокупность пространственных реперов местоположения на земной поверхности - опорных пунктов государственной геодезической сети (ГГС)
Местные системы координат
-
Условная система координат, устанавливаемая на ограниченной территории, не превышающей территорию субъекта Российской Федерации, начало отсчета координат и ориентировка осей координат которой смещены по отношению к СК-95Правила установления местных систем координат введены постановлением Правительства Российской Федерации [7]
-
Опорные пункты государственной геодезической сети (ГГС)

6 Шкалы времени

В таблице 3 приведены наименования, обозначения, определения шкал измерения времени, используемые в ГЛОНАСС. Обозначения и определения, приведенные в таблице 3, соответствуют ГОСТ 8.567.
Таблица 3

Шкалы времени

Наименование шкалы
Обозначение шкалы
Определение
Примечание
Шкала времени
-
Непрерывная последовательность интервалов времени определенной длительности, отсчитываемая от начального момента.Для шкалы времени устанавливают условный нуль, единицу величины и порядок корректировки условного нуля
-
Международная шкала атомного времени
ТА
Шкала атомного времени, рассчитываемая МБМВОсновная шкала времени, хранимая национальными эталонами единицы времени и шкал времени.Шкала ТА - равномерная шкала с фиксированным нулем отсчета, не связанная с вращением Земли и с ее положением в пространстве.Шкала принята для гражданского времени.Размер секунды в шкале ТА соответствует определению, принятому XIII ГКМВ (1967 г.), Резолюция 1 ([3], с. 153)
Национальная шкала атомного времени
ТА(k)
Шкала атомного времени, воспроизводимая национальным эталоном, где k - индекс страны - владельца эталона. (Для Российской Федерации индекс - SU.)В Российской Федерации шкала TA(SU) воспроизводится и хранится непрерывно работающим государственным первичным эталоном единиц времени, частоты и национальной шкалы времени
Шкала всемирного времени
UT
Общее обозначение шкал времени, основанных на вращении Земли вокруг своей оси.Длительность секунды в этих шкалах равна средней солнечной секундеВсемирное время по шкале, в которой за начальный момент последующих суток принята нижняя кульминация Среднего Солнца на начальном меридиане и учтено влияние движения полюсов Земли на положение меридианов, обозначают UT1.Всемирное время по шкале времени, в которой также учтено влияние сезонной неравномерности вращения Земли вокруг своей оси, обозначают UT2.Секунды в шкалах UT1 и UT2 длиннее секунды шкалы ТА. Размер секунды в этих шкалах изменяется от месяца к месяцу и от года к году. Приблизительно эта разность составляет с
Международная шкала координированного времени
UTC
Шкала времени, рассчитываемая МБМВ так, что смещение относительно международной шкалы атомного времени составляет целое число секунд, а относительно шкалы всемирного времени не превышает 0,9 сUTC - шкала координированного времени.Секунда UTC равна секунде шкалы ТА, а начало отсчета может, при необходимости, изменяться ровно на 1 с с первого числа каждого месяца в 0 ч по шкале UT2 для того, чтобы расхождение между UTC и UT2 не превышало 0,9 с
Координированные шкалы времени
-
Шкалы времени, в которых числовые выражения положения любого события отличаются друг от друга на значение, не превышающее установленного допуска
-
Национальная шкала координированного времени
UTC(k)
Национальная шкала времени, воспроизводимая так, что значение ее смещения относительно международной шкалы координированного времени UTC не превышает установленного значения
-
Национальная шкала координированного времени Российской Федерации
UTC(SU)
Национальная шкала координированного времени Российской Федерации, воспроизводимая государственным первичным эталоном единицы времени, частоты и национальных шкал времениВ 1999 г. для национальной шкалы координированного времени Российской Федерации UTC(SU) установленное смещение относительно шкалы UTC составляло мкс.На 1 декабря 1998 г. смещение UTC(SU) относительно UTC составляло минус 0,17 мкс
Шкала поясного времени
-
Шкала единого времени в пределах часовых поясов, исчисляемая в национальной шкале координированного времени. Поясное время отличается от времени UTC(k) на целое число часов, равное номеру часового поясаНа территории Российской Федерации расположено одиннадцать часовых поясов.Границы часовых поясов определяет Правительство Российской Федерации
Декретное время
-
Поясное время, изменяемое правительственными распоряжениямиВ Российской Федерации поясное время сдвинуто на один час по сравнению с европейским поясным временем
Системная шкала времени ГЛОНАСС
-
Синхронизированная для всех космических аппаратов и функциональных дополнений ГЛОНАСС шкала времениСистемная шкала времени ГЛОНАСС синхронизирована с национальной шкалой координированного времени UTC(SU)
КалендарьСистема исчисления продолжительности длительных интервалов времени, основанная на периодичности явлений природы и связанная с движением небесных светилСуществуют солнечные, лунные, солнечно-лунные и др. календари.В основе солнечных календарей лежит год - интервал времени, составленный из целого числа солнечных суток, совпадающий с периодом видимого годичного вращения Солнца.Год состоит из 12 мес неравной продолжительности от 28 до 31 сут. В результате того, что год содержит нецелое число суток, в течение четырех лет накапливаются приблизительно одни лишние сутки, которые дополнительно вводят в так называемые високосные годы. Календарь, в котором через каждые четыре года повторяется високосный год, называют Юлианским календарем. В большинстве стран принят более точный Григорианский календарь, в котором три раза в четыре столетия високосный год пропускают

Библиография

[1]
Постановление Правительства Российской Федерации от 31 октября 2009 г. N 879 "Об утверждении Положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации"
[2]
РМГ 83-2007Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Шкалы измерений. Термины и определения
[3]
МБМВ, 8-е издание, 2006 (ВIРМ, Edition 2006)Международная система единиц СИ (The International System of Units SI, Paris)
[4]
Техническая запись МСВЗ, N 32Международная служба вращения Земли и опорных систем. Соглашения MCBЗ (2003)
(IERS Technical Note, No. 32)(International Earth Rotation and Reference Systems Service. IERS Conventions (2003))
[5]
Постановление Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 г. N 568 "Об установлении единых государственных систем координат"
[6]
Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20.06.2007 г. N 797-р
[7]
Постановление Правительства Российской Федерации от 3 марта 2007 г. N 139 "Об утверждении Правил установления местных систем координат"